Question

【題目】金屬和我們的關系很密切，它廣泛地存在和應用于生產、生活等各個領域。

（1）下圖為我們提供了金屬鋁、金屬鐵兩種元素在元素周期表中的一些相關信息。

①鐵原子核內的質子數為________________；

②鐵元素相對原子質量為___________；

③鋁的原子結構示意圖為____________。

（2）樂樂興趣小組在實驗室進行實驗探究：他們將兩根完全相同的鋁絲分別伸入到稀鹽酸和稀硫酸中，觀察發現鋁絲產生氣泡的快慢很是不同。

（提出問題）影響鋁和酸反應速率的因素有哪些？

（大膽猜想）I.溫度：

Ⅱ._______________：

Ⅲ.酸的種類。

（實驗設計）為了驗證猜想Ⅱ是否正確，樂樂興趣小組的同學們進行了如下的實驗探究。

實驗步驟	實驗觀象	實驗結論
打磨兩根型號完全相同的鋁絲，分別放入兩支相同的試管中，再分別向其中倒入同體積、但不同濃度的稀鹽酸	________________	酸的濃度越大，反應速率越快。

①上述反應的化學方程式為____________：

②使用鋁絲前打磨的原因是___________。

③對鐵質零件進行“發藍”處理也是一種常用的防銹措施，因能在其表面形成致密氧化膜。若將該零件浸泡于硫酸銅溶液中，發現零件表面出現紅色物質，便可以斷定該鐵質零件的“發藍”處理效果不佳，原因是__________________。

（3）高鐵的迅速發展對鋼軌的需求量越來越大，質量要求越來越高。在工業上，經常用“鋁熱反應”原理來焊接鋼軌，原理就是利用鋁和氧化鐵在高溫條件下發生劇烈反應得到熔融的金屬，其反應化學方程式為_____________。

Answer 1

【答案】26 55.85 酸的濃度 金屬鋁與濃度較大酸反應產生氣泡更多更快

【解析】

（1）①在元素周期表中，元素名稱左上角的數字表示原子序數，原子序數=質子數=26；

②在元素周期表中，元素名稱下方的數字表示相對原子質量，故鐵元素的相對原子質量為55.85；

③在元素周期表中，元素名稱左上角的數字表示原子序數，原子序數=質子數=原子的核外電子數=13，故鋁原子核外有13個電子、第一層為2個，第二層為8個，第三層為3個，故鋁的原子結構示意圖為：；

（2）大膽猜想：由實驗設計可知，該實驗探究了不同濃度的酸對反應速率的影響，故猜想Ⅱ為：酸的濃度；

實驗設計：實驗結論為：酸的濃度越大，反應速率越快，故打磨兩根型號完全相同的鋁絲，分別放入兩支相同的試管中，再分別向其中倒入同體積、但不同濃度的稀鹽酸，酸的濃度越大，反應速率越快看，故實驗現象為：金屬鋁與濃度較大的酸反應產生的氣泡更多更快；

①鋁與稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，該反應的化學方程式為：；

②鋁的化學性質比較活潑，在常溫下，鋁能與空氣中的氧氣反應，在其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，故使用前，應打磨鋁絲，防止影響實驗進行，該反應的化學方程式為：；

③將該零件浸泡于硫酸銅溶液中，發現零件表面出現紅色物質，說明鐵與硫酸銅反應生成了硫酸亞鐵和銅，該反應的化學方程式為：，由此說明鐵的“發藍”處理效果不佳；

（3）鋁和氧化鐵在高溫條件下發生劇烈反應得到熔融的金屬，該金屬為鐵，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含鐵、氧、鋁元素，故另一生成物應為三氧化二鋁，故該反應的化學方程式為：。